(1) 보통 주철
보통 주철은 상당히 많은 양의 탄소, 규소, 인을 함유함으로 값이 싸고 주조하기 쉬운 특징이 있으나 기계적 강도가 불충분할 뿐만 아니라 고온에 있어서 불안정한 결함을 갖고 있으며 기계적 성질로는 인장강도 15～25kg/mm2정도 브리넬 경도(HB)200을 갖고 화학적 성분은 탄소 2.8～3.8%, 규소 1.2～2.5%, 망간 0.4～1.0%, 인 0.15～0.5%, 황 0.06～0.13%정도다.
(2) 고급 주철
고급 주철이라 함은 인장강도가 25kg/mm2이상의 강력하고 내마멸성이 좋은 주철로서 조직은 흑연이 가늘고 균일하게 분포된 국화무늬 조직으로서 바탕은 완전한 펄라이트의 것이 좋다.
주철의 강도를 크게 하려면 탄소, 규소의 양을 적게 하여야 하므로 파쇠 등을 많이 배합한다.
(3) 가단주철
가단주철이란 백선주물을 고온에서 장시간 열처리하여 가단성을 준 것으로 백심 가단주철과 흑심 가단주철이 있다.
① 백심 가단주철 : 백선 주물을 산화철과 함께 밀폐하여 900～1000℃정도에서 장시간 풀림 열처리하여 탈탄한 것으로 단면이 백색이다.
② 흑심 가단주철 : 백선 주물을 흑연화 시킨 것으로 유리시멘타이트를 850～950℃에서 30～70시간 가열하는 제1단계 흑연화와 펄라이트를 680～720℃에서 30～40시간 가열하여 냉각시킨 것으로 파단면의 중심부는 흑색이고 가장자리는 백색인 주물이다.
(4) 구상흑연 주철
일반적으로 니켈－마그네슘 또는 마그네슘－규소 철합금을 첨가하며 완전히 흑연을 구상화시켜 강인하고, 인장강도는 60～70kg/mm2이고 연신율은 2%정도이다.(구상화시키기 위해 Mg, Ce, Ca도 첨가한다.)
(5) 칠드 주철
주철을 두꺼운 금형에 주입하면 금형에 접촉된 표면 부분은 급랭되어 백색의 매우 굳고 마멸에 견디는 시멘타이트 조직으로 되어 내부는 서냉됨으로 흑연량이 많은 인성이 풍부한 회주철이 된다. 이와 같이 표면의 경화층을 칠(chill)층이라고 하며 칠층의 경도는 HB400～500정도이며, 800℃까지 연화되지 않는다.
칠층의 깊이를 지배하는 요소
① 주입온도
② 칠부분의 주물의 두께
③ 금형의 온도와 두께
④ 쇳물이 금형에 접촉하는 시간 등이고 특히 규소의 양이 적어지면 칠의 두께는 두꺼워진다. 용도는 압연롤러, 기차의 바퀴, 분쇄롤러, 토목기계의 부품 등에 쓰인다.
(6) 주 강(cast steel)
주조 방법에 의해 용강을 주형에 주입하여 만든 제품을 주강품(steel castings)또는 강주물이라 하며 그 재질을 주강(cast steel)이라 한다. 주강품은 모양이 크거나 복잡하여 단조품으로서는 만들기가 곤란하거나 주철로서는 강도가 부족할 경우에 사용된다. 주강은 압연재나 단조품과 같은 수준의 기계적 성질을 가지고 있으면서도 주철 주물과 비슷한 방법으로 제품을 얻을 수 있으므로 압연이나 단조와 같은 제조방법에 비하여 유리한 특징이 있다.
① 보통주강
보통주강은 탄소 주강(carbon cast steel)이라고도 하며 탄소의 함유량에 따라 0.2%이하의 저탄소 주강 0.2～0.5%의 중탄소 주강 0.5%이상의 고탄소 주강으로 구분한다. 보통 주강은 철도, 조선, 광산용, 구조물 운반설비 및 여러 가지 기계 부품 등에 사용된다.
② 합금주강(alloy cast steel)
합금주강은 보통주강에 강도 또는 내식성 내열성 및 내마멸성 등을 주기 위하여 니켈, 구리, 망간, 몰리브덴, 바나듐 등의 원소를 1종 또는 2종 이상 배합한 것이다. 합금주강에는 니켈주강, 크롬주강, 니켈－크롬주강, 망간주강 등 여러 가지나 그 일부는 합금강과 중복하여 사용되는 것도 있다.
(7) 합금주철
합금주철은 특수한 원소를 첨가한 주철로서 보통 주철로서는 얻을 수 없는 훌륭한 기계적 성질과 내식, 내열, 내마멸 등의 특성을 얻을 수 있다. 합금주철에는 보통주철에 니켈, 크롬, 몰리브덴, 구리, 마그네슘 등의 합금원소나 규소, 망간, 인 등을 특히 많이 배합한다.
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